離岸風力發電

　　本書介紹離岸發電的工程、製造、維修以及氣候等知識，為參考西歐地區的發展應用狀況。

　　目前大部分大尺度風機的數據及經驗都來自於陸域風場，而海上結構物的設計、安裝和操作經驗則源自於海上的石油及天然氣工業，海洋風能的知識主要來自於航海。

　　本書分章節邀請英國、丹麥、意大利、中國、德國、荷蘭、西班牙等相關科技領域的專家所共同撰寫，中文版由國立台灣大學工程科學及海洋工程系所翻譯編輯，林輝政教授主審。

　　發展離岸風力發電對於沿海國家來說，是產生電力的主要發展趨勢。本書由「地中海和歐洲海域的離岸風能及其他可再生能源COWEMES國際會議」（Offshore Wind and other Marine Renewable Energy in Mediterranean Seas）的參與者共同編寫完成。

　　歐洲將會保持離岸風場安裝經驗的主導地位，大部分跟風機相關的製造業都在歐洲進行。由於歐洲很早就開始發展離岸風電，所以目前歐洲國家掌握了大部分離岸風電的重要技術。

　　離岸風能的利用將是人類歷史上一個主要的新發展，也是第一次大規模的工程結構安裝在海上。這些自動運轉的動態機器，期望它們能以97%以上的可用率運轉至少20年，這是非常艱鉅的挑戰。

　　本書內容包括離岸風力發電的現況與展望，從基本原理開始介紹，書中大量圖片、圖表與表格，輔以詳盡文字解釋，每章末附有參考文獻，另有專業詞彙表與索引對照，方便讀者查詢。

　　本繁體中文翻譯版由台灣專業領域學者專家與現場專家共同完成，力求符合最新風力發電資訊現況。

作者簡介

約翰．泰威德爾（John Twidell）

　　學術顧問，可再生能源及生態作家，再生能源教授，曾任職於英國風能協會和英國太陽能協會委員會委員，物理學院委員會委員及英國議會能源特別委員會顧問。曾任牛津大學環境變化研究所和倫敦城市大學航空與工程學院訪問學者。發表再生和生態能源的論文上百篇，出版九本書。

葛塔諾．高迪（Gaetano Gaudiosi）

　　1959年畢業於尼泊爾大學海洋工程系，現為離岸和陸上風能及其他海洋可再生能源顧問。OWEMES地中海和歐洲南部海域組織主席。ATENA羅馬分會和ANIV委員。曾任ENEA風能計劃高級職員等，在核能和風能領域發表多篇論文。在意大利等國具有多年風能領域的教學工作，近期在ENEA – UNESCO進行離岸風能網上教學。

審定者簡介

　　國立台灣大學 工程科學及海洋工程系  林輝政 教授
　　國立台灣大學 工程科學及海洋工程系  江茂雄 教授
　　國立中正大學 電機工程系   吳元康 副教授
　　國立台灣大學 大氣科學系  林博雄 副教授
　　國立台灣大學 工程科學及海洋工程系  黃心豪 助理教授
　　台灣電力公司 蒯光陸 副所長
　　台灣電力公司 鄭錦榮 組長

前言
第一章  離岸風力發電發展──現況與展望
第二章  風力發電機基本原理
第三章  地中海的風浪條件
第四章  離岸風能的氣象及氣候預測
第五章  風機之電機概念
第六章  風場電力連結
第七章  管理架構：併網整合和市場機制
第八章  離岸風機動態與疲勞
第九章  深海區之離岸風能
第十章  離岸風場之進出
第十一章  標準與驗證
第十二章  深水區的離岸風機基礎
第十三章  離岸風力發電機材料
詞彙表
索引

前言

　　雖然面臨許多挑戰及未知因素，但發展離岸風力發電對於沿海國家來說，是產生電力的主要發展趨勢。本書由“地中海和歐洲海域的離岸風能及其他可再生能源COWEMES國際會議”的參與者編寫（Offshore Wind and other Marine Renewable Energy in Mediterranean Seas, ）。本書介紹了有關工程、製造、維修以及氣候等方面知識，並介紹了在西歐地區的發展應用狀況，當然，用一本書來說明這些方面的知識是遠遠不夠的，我們也意識到很多內容並沒有收入在本書中，例如國際法律規範、金融、保險、對環境及生態影響及其他重要的議題等。

　　目前大部分大尺度風機的數據及經驗都來自於陸域風場，而海上結構物的設計、安裝和操作經驗源自於海上的石油及天然氣工業，海洋風能的知識主要來自於航海。雖然已有這些經驗，但是這些已知的知識及經驗對建設離岸風場來說是遠遠不夠的，所以目前有許多離岸風場的研究和開發工作正在進行中。

　　如圖1所示，歐洲將會保持離岸風場安裝經驗的主導地位，大部分跟風機相關的製造業都在歐洲進行。由於歐洲很早就開始發展離岸風電，所以目前歐洲國家掌握了大部分離岸風電的重要技術。
 
　　圖1 各大洲離岸風機裝機容量的比例及預測(2007~2020)(Global Offshore Wind Energy Market and Strategies 2008~2020，Emerging Energy Research, March 2008)

　　圖2 預計2007-2020年各年度歐洲各國海上風力機的裝機容量

　　離岸風能的利用將是人類歷史上一個主要的新發展，也是第一次大規模的工程結構安裝在海上。這些自動運轉的動態機器，期望它們能以97%以上的可用率運轉至少20年，這是非常艱鉅的挑戰。

　　本書的章節由相關科技領域的專家撰寫。我們的角色就是與這些作者一起將書中的章節連貫為一個整體，我們非常感謝他們的合作以及無私的努力。沒有這些傑出的作者，本書不可能出版，再一次感謝他們。

By John Twidell and Gaetano Gaudiosi